建筑抗震设计的基本准则(6篇)

建筑抗震设计的基本准则篇1

【关键词】建筑设计；抗震设计；应用

随着国家经济的飞速发展，建筑领域正呈现繁荣发展趋势，在建筑设计中加入抗震设计不仅符合当前发展的趋势，更是关乎国计民生的重要课题。自汶川大地震以来，国家不断增加抗震建筑的投资力度，同时出台相关政策保障抗震设计能够得到发展的足够空间。建筑领域的抗震因素不仅一定程度上关系着国家社会的稳定，还有利于建筑结构的发展变化，促进建筑领域的长足发展。所谓的建筑设计，即是对房屋建筑结构相关方面的设计，包括建筑高度、结构承载力等。

一、建筑设计与抗震设计的关系

总体来说，建筑设计是作为建筑抗震设计的基础存在的，抗震设计作为建筑设计的一部分，其任何方面的作业都必须要在满足建筑设计合理性的基础上展开。通常来说，建筑设计的结构设计方面难以对整体的建筑设计产生较大的影响，因为建筑设计基本上已经定性，在结构设计作业就必须要按照相关的设计原则展开。在进行建筑设计时，如果方案能够满足抗震设计的标准，那么建筑设计师就可以合理布局建筑结构，在保证建筑质量的基础上，最大程度的提高建筑抗震性能。

二、建筑抗震设计的现状

当前，我国在建筑抗震设计方面虽已取得长足的发展，但不容忽视的是，与西方发达国家相比，依然存在较大的差距，不仅是由于我国起步较晚，发展缓慢，还由于我国科技力量薄弱，在理论发展方面不如发达国家。总而言之，在建筑抗震发展方面，我国缺乏理论的指导，同时在实践方面缺少创新，从而问题频出。具体体现在以下几方面：

1.缺乏理论指导，缺少经验积累

在理论基础方面，我国存在较大的缺陷，知识力量的薄弱导致对于地质地震的认识不够全面完善，在地震成因、预测、防治等方面的研究尚不够深入，还不能制定科学的地震防治相关规范。由此，在进行抗震设计时，没有科学合理的理论依据或者依据不完善，因而在建筑设计时难以将抗震设计完美融入。

2.未考虑实际情况

在当前的建筑抗震设计中，将力学参数作为建筑设计固定的规范，在设计方案时，整个方案的完成仅仅依靠这几项参数，未对实际情况认真考察，导致设计未从实际出发。比如在我国的地震研究中，对小地震赋予固定的统计意义，而在具体的建筑抗震设计时，主要就是依照小地震进行结构设计，但是，对于结构设计的承载能力等必须要依照实际情况而定，不可一概而论。除此之外，在设计时如果不能深入了解地震对建筑结构的破坏，就不能在设计时兼顾主体与细节，同时不能依据实际情况灵活运用抗震原则。

三、抗震设计标准

1.严格遵守规范

我国在建筑设计领域有着严格的规范，不仅是因为建筑是国民经济的基础，在促进经济飞速发展意义重大，更是因为建筑设计关系到国民生活的基础，在保证国民生活安全有序方面发挥着巨大的作用。在进行建筑抗震设计时，必须严格遵循国家相关单位出台的相关设计规范，科学合理的运用设计原则，严格执行施工标准，并且不断借鉴国内外先进经验，结合本地区的实际情况，科学设计。

2.实施多级防震措施

多级防护模式不仅可以提高建筑主体抗震性能，最大程度的减轻因地震带来的经济损失，还可以保证建筑在地震时更加的安全可靠。下图一为抗震墙的相关数据。

图一抗震墙约束边缘构件范围

3.将概念设计与性能设计完美融合

在充分考察建筑施工地的具体情况以后，在满足设计原则的基础上结合实际，设计出科学合理严谨的建筑设计。在设计时，不仅要充分考虑建筑理念的融入，还要考虑建筑性能的实现。

四、建筑设计应注意的细节问题

1.平面布局设计

建筑平面布局设计在建筑整体设计中占据十分重要的地位，平面布局的合理性对于整体建筑功能的发挥以及建筑实用性影响巨大，除此之外，平面布局设计还与抗震设计具有不容忽视的相关性。通常来说，要想将建筑设计与抗震设计两者完美融合，首先就要保证建筑刚度达标，另外，还要保证建筑结构的均匀分布，以保证建筑结构分布的对称性，尽量避免出现建筑扭转的现象。在建筑墙体设计时，也要保持设计的匀称性，尤其是在设计抗震墙时，一定要保证其与抗震建筑设计完美结合，在布置刚度较大的楼层的电梯时，要尽量使其处于中心位置，以避免出现建筑扭转现象。

对于建筑结构的平面布局设计，要充分考虑建筑抗侧力的合理布局，从而促进建筑的使用功能与抗震需求相结合，以便充分发挥出建筑的抗震设计效果。

2.纵向布局设计

在进行建筑设计时，要尽可能的将刚度分布较为接近的建筑物沿纵向分布，值得注意的是，在进行剪力墙的布置时，要尽量使其均匀分布并能够纵向贯穿，由底至顶。在设计时避免中断或者不连贯情况的发生，同时也要避免设计时出现某一楼层刚度过小的情况出现。下图二为房屋层数与高度的数据。

图二房屋层数与高度限值

3.整体布局设计

所谓的整体布局，通常包括平面和立体两方面的设计。在进行建筑设计整体布局时，要做到不论是平面还是立体空间上，都要保持简洁规则的特性。在建筑的平面形状的选择方面，可以选择圆形、方形或者矩形等，既可以保证建筑的美观欣赏价值，还可以增加建筑的抗震性能。要尽量避免凹凸型的建筑平面形状，这种形状不利于建筑抗震性能的最大化发挥。如果想设计出间兼具艺术欣赏与实用价值的建筑，必须要把建筑艺术与建筑功能二者完美结合，同时完美融入建筑抗震设计。

4.屋顶抗震设计

随着建筑科技的不断发展，同时为满足当前经济的高速发展，高层建筑与超高层建筑正逐渐步入大众视野，在进行这一类建筑设计时，对于屋顶的设计也是整体设计中最为重要的一环。但从当前的建筑设计情况来看，依然存在诸多问题，如设计较高或设计较重。屋顶设计过重，无疑会加大屋顶建筑的压力，从而加速屋顶变形，同时不利于建筑物抗震作用的发挥。因此，在屋顶设计时，要尽量降低屋顶建筑的高度。

建筑抗震设计的基本准则篇2

关键词：地震建筑物震害经验教训

一．基本概况

一九九九年九月二十一日凌晨一时四十七分，在我国台湾省中部南投县集集镇，发生了里氏7。3级的强烈地震，地震地面最大加速度高达984伽，而本区抗震设计采用的地震地面最大加速度为230伽。地震持续的时间长达40秒钟，而且地震是上下、水平同时发生。地面垂直错位最大有10米。本次大地震造成严重人员伤亡和财产损失，死亡2246人，受伤8735人，毁坏房屋17484栋，其中包括619栋学校及许多公共建筑，直接经济损失超过1000亿新台币。大量的建筑如骨牌一般应声倒塌，充分暴露了台湾建筑行业在技术标准规范、设计、施工、使用和管理各方面的问题。

二．建筑物震害基本特征

据统计资料显示，台湾省五个县的十六个市、镇、乡共倒塌房屋17484栋，其中严重毁坏的有9909栋，半倒塌的有7575栋，其中很多是当地称为“三合院”“土角厝”，是以黄泥、石灰加稻草屑制成的土坯砌墙、木屋架上铺小青瓦的民房，在地震时几乎100%倒塌；在城镇也有大量的多、高层钢筋混凝土建筑倒塌破坏，其中不乏高级住宅、银行、写字楼和豪华酒店，还有学校、车站等公共建筑，与1995年日本阪神地震和1996年云南丽江地震相比，本次地震中，多、高层钢筋混凝土结构破坏较多。

由大量倒塌的多、高层建筑破坏实例可以看出，几乎倒塌的多、高层建筑，全是被当地称为“软脚虾”“骑楼”的建筑。所谓“软脚虾”就是指住户及建筑商为制造空间，而把一楼挑高、掏空，作为车库及商业用房，形成建筑中的“薄弱层”；所谓“骑楼”是指沿主要大街的房屋，一层收进，二层以上伸出，作为防雨遮阳的人行通道。

三．震害原因分析和经验教训

1．地震预报和地震区划的不准确

地震学家多年来一直认为台湾东部为地震高危险区，建筑物的抗震设防标准高于中部一至二级。本次地震发生在台湾中部，震中震度高出设防标准二级以上，即地震力比设计中地震力高出4倍以上，实际的仪器记录也证明了这一点。

2．抗震规范方面

台湾现行的“建筑物耐震设计规范”是1998年制订的，而在次之前一直

采用1982年制订的“建筑物耐震设计规范”。这本规范基本上照搬美国的“统一建筑规范”UBC的版本，台湾工程界认为此规范对抗震概念设计相当薄弱，构造措施也很粗糙。而且对于现有建筑结构的抗震鉴定、评估和加固则也无标准规范可循。

3．设计问题较多

根据有关资料，以下几种典型设计失误造成了建筑震害

（1）建筑平面布置不规则

当地传统的带有骑楼的“透天厝”楼房，在骑楼前部仅由柱子支撑，正门为做店面大开洞加玻璃橱窗。地震时柱子折断，骑楼倒塌带动主体结构前倾，层层跌落。本次在台湾许多沿街建筑属此类破坏。这种建筑形式在大陆闽南、潮汕地区也很常见。

另一种是底层作车库、商场，也就是正门大开洞，三面有墙，建筑平面刚度不均匀。地震时底层倒塌，带动上部结构层层跨落成“千层饼”破坏形状。如彰化县员村镇富贵名门大楼为16层钢筋混凝土结构，平面为碟形，下部为车库，属不对称平面布置，地震时扭转效应严重，导致五层以下塌平，五层以上各层重叠成阶梯形塌落。

（2）建筑立面布置不规则，竖向刚度突变。

建筑沿竖向或因层高突然变化（所谓“挑高”），或在某层抽掉柱子形成空旷（所谓“挑空”），或为追求大开间无梁无柱等均导致结构竖向不规则，刚度和强度突变。此类建筑在本次地震中破坏最为严重，而且破坏多集中在这些薄弱部位。比较典型的有：南投县汽车站三层建筑底层候车大厅空旷少墙，二、三层为办公用房，横墙较多，地震时底层塌平；台北市“东星大楼”（12）层，地下有大型停车场，地上一、二层为银行写字楼，抽柱削梁墙也少，三层以上为住宅，刚度很大，地震时底部倒塌带动上部各层一起倒塌，九楼变一楼。

以上震害实例分析证明合理的建筑布置在抗震设计中是头等重要，提倡平、立面简单对称。因为震害表明，简单、对称的建筑在地震时较不易破坏。而且道理也很清楚，简单、对称的结构容易估计其地震时的反应，也容易采取抗震构造措施和进行细部处理。“规则”包含了对建筑的平、立面外形尺寸，抗侧力构件布置、质量分布，直至承载力分布等诸多因素的综合要求。“规则”的具体界限随结构类型的不同而异，需要建筑师与结构工程师互相配合，才能设计出抗震性能良好的建筑。

（3）抗震措施和抗震构造措施不当。

在抗震设计中，“抗震措施”和“抗震构造措施”是两个不同的概念。“抗震措施”是指除地震作用计算以外的抗震设计内容，包括建筑总体布置、结构选型、地基抗液化措施等，主要是考虑概念设计要求对地震作用效应的调整，以及各种结构措施；“抗震构造措施”是指根据抗震概念设计的原则，一般不需做计算而对结构和非结构各部分所采取的细部构造。抗震构造措施要求是作为抗震验算的一种补充和保证。这就足以证明抗震措施和抗震构造措施的重要性，但由于是构造措施而往往容易被人们忽视。

本次通过对台湾大地震严重破坏但未倒塌的建筑物结构分析表明：某些结构设计梁柱节点配筋不足，窗间墙过短，短柱，承重墙体高宽比过大，柔性底层建筑，抗震墙不连续，不规则开洞，悬挑构件过长等。在地震时破坏集中在这些薄弱部位。

（4）个别结构设计过于大胆，设计缺乏抗震概念设计。

从本次破坏情况分析来看，有的建筑结构系统规划不周全，结构设计过于大胆，再加上施工质量有问题，剪力墙面积太少，中庭挑高影响结构安全。如：中山国宾大楼为中庭挑高建筑，一楼作为公共空间，故墙壁很少，且整个大楼外墙未设剪力墙，且开窗很多，形成建筑抗震上的所谓“柔软”底层而倒塌。

（5）建筑规划和选址不当。

城市中楼房间距太小，过分密集，导致一栋楼房倒塌祸及其他楼房。如：台中县丰原市十一层“向阳永照”大楼倒塌后，压倒临近建筑。

房屋建造在软弱地基或可液化场地或临近地震断层，地震对场地液化导致地基失效，房屋倾斜。如：南投县中兴新村一座钟楼和十一层的“金陵世家”住宅楼由于场地液化造成建筑严重倾斜。

四．施工质量问题

本次地震时倒塌和破坏的建筑物暴露出许多严重的施工质量问题。据台湾媒体报道“施工不确定（不按设计要求施工），设计与实际施工不同，偷工减料，未按抗震设计要求施工”等也是倒塌的重要原因。如：部分楼房柱子过细，配筋不足，箍筋间距过大，弯钩、搭接长度、锚固长度、纵筋在同一截面搭接等均不符合抗震设计要求。

五．结束语

建筑抗震设计的基本准则篇3

【关键词】抗震概念；高层建筑结构设计；运用

概念设计是建筑抗震设计的重要组成部分，建筑的抗震性能很大程度上取决于概念设计是否具备足够的科学性，高层建筑的抗震设计开始之前，需要对高层建筑的建设地址进行科学的选择，并且对建筑的平面图设计方案进行评价，要加强对高层建筑内部结构的重视，根据建筑结构延性的特点对建筑抗震性的薄弱部分进行重点施工改造，以便高层建筑的抗震性能能够真正满足使用者想需求。

一、抗震概念设计在高层建筑结构设计方面运用情况概述

地震灾害是我国自然灾害中较为常见的种类，如果高层建筑的抗震性能不佳，无法应对剧烈地震，人们的生活质量将很难得到保证，因此，加强对抗震概念的关注，对提升高层建筑的抗震性能，具有十分重要的意义【1】。抗震概念的设计工作根据以往对高层建筑抗震设计的经验进行总结，并且结合当前的科学理论对高层建筑的抗震设计方案进行改良，能够保障高层建筑抗震性能得到提升。提升高层建筑整体结构设计的科学性，并增强建筑细部构造建设水平，建筑抗震概念的设计既包括对高层建筑建设位置进行勘察，也包括建筑外部形态和内部结构设计方案的考察，还包括研究建筑设计人员的基本理念和基本思想，以便了解建筑的最终设计方案，制定出符合建筑实际要求的抗震设计概念。要对历次地震灾害的具体破坏性进行总结，并根据抗震设计的经验对抗震概念进行完善，高层建筑的抗震设计工作当中，概念的设计环节比相关参数的计算更加重要。在对高层建筑的抗震结构进行设计的过程中，要从影响建筑抗震性能的全局出发对建筑的结构进行科学的改造，并且结合建筑在重大地震灾害中可能出现的问题，对抗震概念的准则进行制定，只有做好了高层建筑的抗震概念设计工作，高层建筑的抗震性能才能真正得到保障。

二、抗震概念设计在高层建筑设计中的具体运用

（一）科学的选择高层建筑建设地址

地震灾害的发生并没有完善的预警系统，但是，高层建筑的抗震概念设计人员可以根据建筑建设地点在历史上发生地震的强度和次数进行地震发生可能性的估测，要选择历史上发生地震次数较少或不曾发生地震的地质作为高层建筑的建设地址，并且对该地区的地质状况进行调查，要选取地质条件较为坚硬的地区或周边缺少大型河流和湖波的地区作为高层建筑的施工地点，以此保证高层建筑具备良好的抗震基础。要尽可能选择粘土作为高层建筑地基施工的土质，并且在检测建筑抗震性能的过程中选择间隔58m的点作为高层建筑的检测距离，要在高层建筑抗震检测的过程中做好参数的记录，尤其是建筑外部凸起部分的检测要加强重视程度【2】。研究表明，高层建筑外部凸起部分的抗震性能需要较凹陷部分的抗震性能强1.84倍，因此，要对高层建筑外部突出部位的抗震设施进行加强处理。

（二）降低高层建筑的外部能量输入

要加强对高层建筑施工场地覆盖层的重视，尽可能选取较为轻薄的材质作为施工场地的覆盖层，要根据国家科研机构制定的标准对覆盖面的厚度进行控制，从施工场地的地面到坚硬场地上面的面积需要进行覆盖面的处理，岩石是较为多见的坚硬场地的种类，场地的剪切波必须保证速度在500m/s以上【3】，在施工场地的土质较为坚硬的区域和硬夹层区域，必须进行特殊处理，不能采取同一般岩石施工相同的方法。在土质较为疏松的区域，要运用T0=4H/V作为公式，如果土质的整体含量较大，要运用T0=β4H/V作为公式。要借鉴其他国家的岩层处理经验，如果建筑属性为柔性建筑，要注意对土质密度较大的区域进行震害检测，保证地震灾害造成的破坏能够尽可能多的对岩石材质构成影响，保证高层建筑的整体抗震性能。

（三）高层建筑的平立面布置

建筑设计应根据抗震概念设计的要求，明确建筑形体的规则性。不规则的建筑应按规定采取加强措施，特别不规则的建筑应进行专门研究和论证并采取特别的加强措施。不应采取严重不规则的建筑。规则性评价需综合考虑几何布局、结构设计以及使用等因素，总的要求是平面布置、质量和抗侧力构件的平面布局宜规则、对称，立面变化和侧向刚度沿竖向宜均匀变化，竖向抗侧力构件的截面尺寸和材料强度宜自下而上逐渐减小，避免侧向刚度和承载力的突变。建筑物的平面布置宜规则、对称，平面不规则包括扭转不规则、凹凸不规则和楼板局部不连续。

三、抗震概念设计在高层建筑结构设计方面的具体运用

在进行结构方案平面布置时，应尽可能使得抗侧力体系对称分布，减轻房屋重量且保持重量分布较为均匀，以减小地震的扭转影响。结构布置应有利于加大抗扭刚度和提高抗倾覆能力。因此，应特别注意抗侧刚度大的抗震墙、芯筒的位置，力求居中或对称，在结构布置一些抗震墙，可以提高结构的抗扭刚度和抗倾覆能力。在进行结构的竖向布置时，应尽可能使其竖向刚度、强度变化均匀，

避免出现薄弱层，并应尽可能降低房屋的重心。在地震中，第一道防线先行屈服或破坏，因此要求构成第一道防线的部分应当是不负担或少负担竖向荷载的构件，如填充墙、轴压比小的抗震墙、柱或筒体等。在纯框架结构中，梁应先于柱屈服，即“强柱弱梁”型框架。结构整体的承载能力、变形能力取决于构件的承载能力和变形能力的发挥，因此应保证关键构件、关键部位具有适当的强度和足够的延性水平。在平面上，应该在房屋周边转角处、平面突变处以及复杂平面各翼相接处的构件延性着重提高。对于偏心结构，应该对房屋周边特别是刚度较弱一端构件的延性进行特别的加大。对于具有多道抗震防线的抗侧力体系，应着重提高第一道防线中构件的延性。在同一构件中，应着重提高关键杆件的延性。在进行抗震结构材料的选择时，应该注重抗震结构材料的性能，主要要求如下：具有较好的连接性、较好的延性、构件的连接具有良好的整体性、能充分发挥材料的强度、延性系数高“、强度/重力”比值大、匀质性好。按照上述标准来衡量，高层建筑使用不同材料的结构类型，依其抗震性能优劣而排序为：钢结构、型钢混凝土结构、混凝土-钢混合结构、现浇钢筋混凝土结构、预应力混凝土结构、装配式钢筋混凝土结构、配筋砌体结构。

结束语：抗震概念设计是提升高层建筑抗震性能的重要设计工作，深入的分析抗震概念的重要意义，并从高层建筑具体施工和结构设计方面对抗震概念的运用进行具体分析，对提升高层建筑的抗震性能，具有十分重要的意义。

参考文献：

[1]吕西林.高层建筑结构设计（第二版）[M].武汉：武汉理工大学出版社，2014.

[2]郭继武.建筑抗震设计[M].北京：高等教育出版社，2014.

[3]中华人民共和国建设部.JGJ3-2002高层建筑混凝土结构技术规程

建筑抗震设计的基本准则篇4

【关键词】高层结构抗震设计

一、前言

我国结构计算理论经历了经验估算、容许应力法、破损阶段计算、极限状态计算，到目前普遍采用的概率极限状态理论等阶段。现行的《建筑结构可靠度设计统一标准》则采用以概率理论为基础的结构极限状态设计准则，以使建筑结构的设计得以符合技术先进、经济合理、安全适用的原则。概率极限状态设计法更科学、更合理，但该法在运算过程中还带有一定程度近似，只能视作近似概率法，并且仅凭极限状态设计也很难估算建筑物的真正承载力。事实上，建筑物是一个空间结构，各种构件以相当复杂的方式共同工作，并非是脱离结构体系的单独构件。

地震具有随机性、不确定性和复杂性，要准确预测建筑物所遭遇地震的特性和参数，目前是很难做到的。而建筑物本身又是一个庞大复杂的系统，在遭受地震作用后其破坏机理和破坏过程十分复杂。且在结构分析方面，由于未能充分考虑结构的空间作用、非弹性性质、材料时效、阻尼变化等多种因素，也存在着不确定性。因此，结构工程经验总结的工程抗震基本方法，从概念设计的角度入手，着眼于结构的总体地震反应，按照结构的破坏过程，灵活运用抗震设计准则，全面合理地解决结构设计中的基本问题，既注意总体布置上的大原则，又顾及到关键部位的细节构造，从根本上提高结构的抗震能力。

二、高层建筑防震结构设计现状概述

1、现行高层建筑防震结构设计方法分析

在我国现行的高层建筑结构抗震设计中应用最为广泛和应用效果最为显著的就是基于性能的高层建筑防震结构设计方法，该方法根据建筑物的重要性和用途，确定预期的性能目标，由不同的性能目标提出不同的抗震设防标准，使设计的建筑在未来地震中具备预期功能，从而使建筑物在整个生命期内，在遭遇可能发生的地震作用下，总的损失达到最小。其中，基于性能的高层建筑防震结构设计方法具有如下几个方面的特点：

首先，该设计方法可以根据不同的结构、不同设防水平，提出相应的性能目标，由不同的性能目标提出不同的抗震设防标准，采用一定的建筑材料、施工方法和结构分析手段完成设计，使所设计的建筑物在未来的地震中具备预期的功能。

其次，根据所选用的性能目标，建筑设计人员进行设计可以使高层建筑结构在地震发生时能够实现预期的抗震性能目标。

最后，从性能设计的特点来看，基于性能的抗震设计是一个效果比较理想的方法，利用该方法设计的防震结构将会更经济、合理，且对应于不同的高层建筑结构的防震性能是可预知的。

2、基于性能的高层建筑防震结构设计方法引用实例

某高层建筑结构为8度设防的框架-剪力墙结构，总高93m。底部五层的楼板偏于一侧，无楼板的一侧为穿层型刚混凝土斜柱，斜柱和斜支撑在五层顶板形成较大的拉力和压力。针对上述特点，其性能设计的要求是：五层顶板采用加强措施确保静力和地震下的安全；斜柱采取措施减少长细比，并保证在中震下考虑P-效应的承载力按弹性设计，在大震下的变形可得到控制，约为1/450；增加框架部分承担的地震剪力，取20%的总地震剪力，且每个斜柱承担2%的总地震剪力。

三、基于性能的高层建筑防震结构设计要点分析

基于性能的高层建筑防震结构设计要点主要包括结构计算、防震缝与抗撞墙的设计、结构破坏机制的设计、钢筋混凝土框架的结构体系设计以及框架-剪力墙结构的机构布置设计等，以下将分别给予详细的说明。

1、结构计算

基于性能的高层建筑防震结构设计的结构计算要满足如下要求：一是在弹性计算和非线性计算分析中，对结构整体模型及构件、节点的各种计算参数要力求正确合理；二是对具有水平转换构件的结构，应注意区分不落地柱和墙体的转换梁、框支梁相邻层的计算层数、层高、转换厚板有限元的类型；三是对剪力墙，应注意非线性分析中的计算模型和参数的确定。对采用支座的结构，应采用制作两侧结构相互作用和影响的整体计算模型进行大震下的计算。对平面尺寸凹凸不规则或平面内局部开设大洞口的结构，应注意洞口位置、大小、数量和分布以及抗侧力构件的布置；四是正确选择分片刚性楼盖或整体非刚性楼盖的计算模型，如楼板不能在大震下处于基本弹性状态，则需要研究提出合理的计算模型；五是对采用消能减震的结构，应正确确定构件和整体结构有效阻尼比，注意构件、节点的模拟和计算参数对整体结构的影响；六是结构体系复杂难以准确反映各构件的受力状态时，需至少采用两种不同的力学模型进行计算并予以对比分析，有时，还需要通过相应的模型试验，以确定计算的可信度。

2、防震缝与抗撞墙的设计要求

2.1防震缝的设计要点

当高层建筑平面过长、结构单元的结构体系不同、高度和刚度相差过大以及各结构单元的地基条件有较大差异时，应考虑设防震缝。其最小宽度应符合下面要求：一是钢筋混凝土框架房屋的防震缝宽度，当高度不超过15m时可采用70mm，超过15m时，6、7、8、9度相应每增加高度5m、4m、3m、2m，宜加宽20mm；二是框架-抗震墙结构房屋的防震缝宽度可采用框架规定数值的50%，且不宜小于70mm。

2.2抗撞墙的设计要点

当结构高度、刚度或层高相差较大时，可在防震缝两侧房屋的尽端设垂直于防震缝的抗撞墙。其中，抗撞墙的设计要点如下：一是每一侧的数量不应少于两道。宜分别对称布置，墙肢的长度可不大于一个柱距；二是内力应按考虑和不考虑抗撞墙两种情况进行分析，按不利情况取值。

3、结构破坏机制的设计要点

3.1框架结构的设计要点

为了充分发挥整个结构的抗震能力，较合理的地震破坏机制应为节点基本不破坏，梁比柱的屈服能早发生、多发生；同一层中，各柱两端屈服历程越长越好；底层柱底的塑性铰宜最晚发生。梁柱端的塑性铰出现得尽可能分散。

3.2框架-抗震墙结构的设计要点

抗震墙的各墙段（包括小开洞墙和联肢墙肢）的高度比不易小于2，使其成弯剪破坏。连梁宜在梁端塑性屈服，且有足够的变形能力，在墙段充分发挥抗震作用前不失效。

4、钢筋混凝土框架的结构体系设计要点

首先，钢筋混凝土框架结构宜对称布置；其次，钢筋混凝土框架的梁、柱构件应避免剪切破坏，构件弯曲破坏形成极限剪力应小于构件斜截面的极限剪力；再次，钢筋混凝土框架的梁、柱构件之间应设置成“强柱弱梁”；最后，梁柱节点的承载力宜大于梁、柱构件的承载力。

5、框架-剪力墙结构的结构布置设计要点

5.1抗震墙布置的基本原则。框架-抗震墙结构中的抗震墙宜沿主轴方向双向布置，贯通房屋全高，且横向与纵向抗震墙宜相连，互为翼墙，以提高其刚度和承载能力。

5.2抗震墙的最大间距设计

高层建筑结构抗震墙间距的设计不应过大，对于抗震墙之间无大洞口的楼、屋盖的长宽比宜满足下表要求。

5.3抗震墙布置位置的选择。一般情况下，宜布置在竖向荷载较大处，平面形状变化处和楼梯间、电梯间等。房屋较长时，纵向抗震墙不易设置在端开间。

5.4抗震墙布置的设计要点：一是楼（电）梯间、竖井等使楼面开洞的竖向通道，不易设在结构单元端部角区及凹角处；二是纵横向抗震墙成组布置时宜合并布置为L形、T形和口字形；三是合理调整抗震墙的长度。

为了保证抗震墙具有足够的延性，不发生脆性的剪切破坏，每一道抗震墙不应过长，总高度与总长度之比宜大于2。

结束语：

在当前的高层建筑防震结构设计中，基于性能的抗震设计是一种优于其他防震设计方法的新方法。性能设计的首要问题是确定建筑物的性能目标、性能水准和实施性能设计的方法，而对于高层建筑的高度、规则性以及新的结构体系、新的技术的采用并没有笼统的限制，设计者可根据超限高层建筑结构的设防烈度和具体特点，对其性能目标、性能水准进行论证，通过有关的评估得以实现。

参考文献：

[1]陈小宁涉及抗震技术在高层建筑结构中的应用[J]中华民居2011（3）

建筑抗震设计的基本准则篇5

关键词：高层建筑结构抗震设计准则优化设计

Abstract:theimportanceofanti-seismicconceptdesign,indeterminingtheoverallscheme,housingmaterialsanddetails,complywiththerelevantrequirementsofseismicdesignandthereasonableprinciple,fortheseismiccheckingnecessary,takeappropriateseismicstructuralmeasures,ensurethequalityofconstruction,inordertoachievethepurposeofreasonableseismicdesign.

Keywords:high-risebuildingsaseismicdesigncriterionoptimizationdesign

中图分类号：TU973+.31文献标识码：A文章编号：

前言；随着高层建筑的增多，结构抗震分析和设计已越来越重要。特别是我国处于地震多发区，高层建筑抗震设防更是工程设计面临的迫切任务．高层建筑结构的抗震是建筑物安全考虑的重要问题。建筑结构设计人员为防止、减少地震给建筑造成的危害，就需要分析研究建筑抗震问题，不断总结经验、联系实际,妥善处理这一工程当中不可避免的问题。

一、高层建筑结构抗震设计准则

抗震设计要刚柔相济，选择合适的结构形式，在增加结构刚度的同时也要增强抗震作用，需要确定合理的抗震措施。保证结构的抗震性能主要是确保建筑物满足“小震不坏、中震可修、大震不倒”的抗震目标。在地震力作用下，要求结构保持在弹性范围内正常使用。建筑物的变形破坏时，震后不能发生很大的变化，经简单的修复后可正常使用。随着建筑物高度的增加，允许结构进入弹塑性状态，但必须保证结构整体的安全，因此，必须进行抗震设计。

强震之后都会伴随多次余震，在建筑抗震设计过程中如果一味的提高结构抗力，就会增加结构刚度；若只有一道设防，则会导致结构刚度过大，建筑物缺少必要的延性，导致建筑物破坏过程不明显，造成安全隐患。如果建筑物的抗震结构体系刚度太柔，经过首次破坏后而余震来临时，因结构已损伤，结构构件将需要协同工作来抵挡地震作用，这样将容易导致建筑物过大形变而不能使用。所以，既要保证满足建筑物的变形要求，又能减小地震力，这是建筑物抗震设计中的双重目标。只有这样才能使建筑物在抗震过程中，既防止造成建筑物的局部受损，又具有一定的抗变形能力。延性较好的分体系组成，地震发生时不会发生整体倾覆。

二、建筑结构性能抗震设计

采用合理的抗震性能目标和合理的结构措施进行抗震设计。除了抗震设计方法，基于性能的抗震设计理论还包括目标性能的确定，它是整个设计的基础和关键，主要包括以下三个方面：

1．地震设防水准

在设计基准期内，定义一组参照的地震风险和相应的设计水平，是基于性能设计理论的一个重要目标。基于性能的设计理论应追求能控制结构可能发生的所有地震波谱的破坏水准，为此，需要根据不同重现期选择所有可能发生的对应于不同等级的地震动参数的波谱，这些具体的地震动参数称为地震设防水准，分为常遇、偶遇、罕遇和稀遇地震，并给出了其重现期和超越概率。

2.结构的性能水平及其量化指标

结构的抗震性能水平表示结构在特定的某一地震水准下一种有限程度的破坏，包括结构和非结构构件破坏以及因它们破坏引起的后果主要用结构易损性、结构功能性和人员安全性来表达。按照不同的地震动水平，结构的性能水准可分为四级，即功能完好、功能连续、控制破坏与损失、保证安全。其中，简化的三级性能水准，即可继续使用、修复后可再使用保证安全。

3，抗震设计的目标性能

结构的抗震设计的目标性能是针对某一地震设防水准而期望达的抗震性能等级，抗震设计目标性能的建立需要综合考虑场地特征、结构功能与重要性、投资与效益、震后损失与恢复重建、潜在的历史或文化价值、社会效益及业主的承受能力等诸多因素。我国抗震规范的目标性能实际是：小震不坏，中震可修，大震不倒。

三、高层建筑结构抗震设计要点

3.1结构规则性

建筑物尤其是高层建筑物设计应符合抗震概念设计要求，同时应保证建筑物有足够的扭转刚度以减小结构的扭转影响，要求建筑物平面对称均匀。因为该种结构建筑容易估计出其地震反映，对建筑进行合理的布置，以尽量减小结构内应力和竖向构件间差异变形对建筑结构产生的不利影响。并应尽量满足建筑物在竖向上重力荷载受力均匀，体型简单，结构刚度协调。大量地震灾害表明，采取相应的抗震构造措施并且进行细部处理，这样的建构筑物在地震中的受损情况往往小于那些没有采取构造措施的建构筑物。地震时，质量沿建筑物竖向变化均匀，平立面简单且对称的结构类型，建筑物在地震时具有较好的抗震性能。

3.2层间位移限制

高层建筑都具有较大的高宽比，而位移限值大小与结构材料、结构体系甚至装修标准以及侧向荷载等诸多因素有关，因此，在进行高层建筑结构设计时应根据建筑物的实际情况。其中钢筋混凝土结构的位移限值要求严格，以及所处的地理位置进行设计稳定性以及正常使用功能等。其在风力和地震作用下往往能够产生较大的层间位移，应避免在水平荷载的作用下产生过大的位移而影响结构的承载力。

3.3控制地震扭转效应

当建筑结构的平面布置等不规则建筑结构刚度中心不重合，当周期比不满足要求时可采用加大抗侧力构件截面，并应将抗侧力构件尽可能的均匀布置在建筑四周，增加抗侧力构件数量的方法。在地震发生时建筑结构会导致结构整体倒塌，因此在结构设计中应充分重视扭转的影响。当结构位移比不满足要求时甚至会产生较大差距，一般采取增加最大位移处构件刚度减小最小处减小刚度中心与质量中心的相对偏心。位移构件刚度划分为相对规则平面，建筑物在扭转作用下各片抗侧力结构的层间变形不同，在设计过程中应对各层的扭转修正系数分别计算，若调整构件刚度不能满足效果时则应调整抗侧力构件布置。不能满足要求时则必须对其进行调整。其中距刚心较远的结构边缘的抗侧力单元的层间侧移最大，以增大结构抗扭刚度。同时在上下刚度不均匀变化的结构中，各层的刚度中心未能在同一轴线上，当结构刚度富余量较小可采取均衡加强结构刚度，以上情况都会使各层结构的偏心距和扭矩发生改变。

建筑抗震设计的基本准则篇6

关键词：建筑结构；抗震设计；构造措施

地震有时会造成建筑房屋损毁和坍塌，还容易引起火灾、瘟疫等自然灾害的发生。同时，地震会造成社会公共秩序的混乱，导致社会生产活动的中止，严重危害人们的生活安全，给社会经济和人民的生活带来无法弥补的损失。所以，加强建筑的抗震设计研究，可有效减少地震带来的房屋损毁和一些经济损失，避免给人们带来重大的伤害。

1抗震设计中存在的主要问题

1.1竖向不规则的建筑受损较为严重

强地震发生后一般不规则的垂直性房屋建筑毁坏较为严重。主要分为两类：一类是大型的开放式框架结构，这个框架是为方便使用的居住者。地震发生后，因为底层的刚度和强度出现不足以支撑整个房子的重量，加之其他横向力量，会出现倒塌、倾斜现象。还有一类的小塔楼的建筑结构，这类房屋的垂直结构质量和刚度很容易引起突变，建造这种结构将在地震中受损。

1.2钢筋混凝土结构达不到标准

根据地震摧毁的房屋后整体情况来看，框架剪力墙结构基本完好，没有受到太大的损坏，但仍有极少数的框架结构遭到严重破坏，甚至倒塌框架结构一般上端和下端的在地震中一起遭到破坏，或在梁和柱一个节点上，一般像这样的破坏现象是由于节点区没有按规范的要求配置箍筋所造成的，主筋搭接不符合要求从而造成破坏。

1.3框架结构中剪力墙震坏严重

许多建筑物低层设置商场或者车库，上部为住宅和办公用房。这些大空间设置剪力墙不够完善，使结构竖向刚度分布不连续，形成薄弱层。本来底层的层间剪力最大，而由于剪力墙尚有不完善之处，刚度较小产生较大的层间弹性变形，同时结构的倾覆力矩作用几乎全部由底层框架柱承担，地震发生后，通常出现较严重的损害。

2建筑结构中的抗震设计的内容

2.1抗震设计的概念

为了减少地震带给我们的伤害，我们在对建筑结构进行设计时，要加强建筑结构的抗震设计。根据强地震之后被毁建筑的特点，要加强抗震设计中的薄弱部分。抗震的概念设计要从几个方面来考虑：房屋平面布置要规则，结构力要对称，房屋结构的不规则、不对称，凹凸的变化太大都不利于抗震；强度和刚度要保持匀称，如果在建筑结构中存在薄弱楼层，在地震力的作用下，薄弱楼层就会迅速变形，从而造成严重的破坏，甚至会影响到整个建筑；还要保证结构超静定次数多，由于静定结构的杠杆受力和传力路线单一，一根杠杆的破坏就会影响整个静定结构，超静定结构在超过其承受能力时，会先使多余的杠杆发生塑性变形，来消耗部分的能量，超静定结构的次数越多，消耗的能量就越大，建筑的抗震效果就越明显。

为了减少框架结构的倒塌，提倡采用“强柱弱梁”的框架结构，这样在产生地震时，可以利用梁的变形来消耗地震的作用力，使框架退到第二道防线的位置，在对耗能的构件进行挑选时，要利用水平的构件来抵抗地震的大多数作用力，尽量确保建筑物在地震之后坏而不倒的要求。对构件要进行互相的连接，使每个构件有足够的强度来传递地震的能量，使每个构件能充分的吸收地震的作用力，当建筑物的形体有突变部位时，要采取相应的加强措施，充分利用填充墙来减缓地震时对主体结构的破坏，建筑的整个框架、围护墙以及建筑的耗能构件都应尽量挑选轻质的建材来减轻地震的作用力，由于地震的作用力是持续性的，在短时间内会对建筑进行多次冲击，所以尽量设置多层防线，来提高建筑的抗震性能。

2.2抗震设计的计算

由于建筑结构的不同，抗震计算就应根据相应的原则来考虑：在正常的情况下，一般都在建筑结构的两个主轴方向分别计算水平地震作用，而各方向的水平抗震作用应该由该方向的抗测力构件来承担；有斜交抗侧力构件的结构，当相交角度大于15°时，应分别计算各抗侧力构件方向的水平地震作用，如果是分布不清晰不对称的房屋结构，要分开计算构件各个方向的地震作用。

2.3抗震设计的原则

需要遵循每个东西的设计它的要求和原则，因此，抗震设计也遵循它的独特要求和原则，抗震设计是一种整体到局部的设计，所以在对建筑物进行抗震设计的时候，应该遵循的原则有：

2.3.1场地选择

除了根据地震危险性分析尽量选择比较安全的场址之外，还要考虑一个地区内的场地选择。选择的原则是：避免地震时可能发生的地基失效的松软场地，选择硬度足够强的场地。

2.3.2体型均匀规整

无论是在平面上还是在立面上，结构的布置都要力求使几何尺寸、质量、刚度、延性等均匀、对称、规整，避免突然变化。

2.3.3提高结构和构件的强度和延性

结构物的震动破坏来自从地震动引起的结构振动，因此抗震设计要力图从地基传入结构物的振动能量为最小，并使结构物具有适当的强度、刚度和延性，以防止不可挽回的破坏。在不增加重量，不改变刚度的前提下，提高总体强度和延性，是两个有效地抗震途径，刚度的选择有助于控制变形，强度与延性则是决定结构抗震吸能的两个重要系数，由于地震动的多次循环，还要注意循环作用下，结构刚度和强度的退化。

2.3.4等安全度设计

理想的设计是使结构中各构件都具有近似相等的安全度，即不要存在薄弱环节；更适当的要求可能是等破坏设计，几个构件达到破坏而引起的结构物达到破坏的安全度近似。

2.3.5多道抗震设防

使结构物具有多道支撑和抗水平力的体系，则在持续时间较长的强地震动过程中，一道防线破坏后上有第二道防线可以支撑结构，避免倒塌。

2.3.6防止脆性和失稳破坏，增加延性

脆性与失稳破坏常常导致倒塌，故应防止，这些破坏常见于设计不良的细部结构。一般房屋的结构设计目的是“小震不坏，中震可修，大震不倒”。在抗震设计中要注意一些特殊问题，特别强调结构细部的抗震设计。

工程设防标准，是以最少的代价建造具有合理安全度的，满足使用要求的工程结构，这是传统的设计思想，设防标准不能追求绝对的安全性。在以危险概率为基础的设防准则中，合理的安全度是在经济和安全之间的合理的平衡，这是一切设计的总原则，也是抗震设计的总原则。

3建筑结构中抗震设计的主要指标

《抗震规范》中明确指出，采用计算机计算出来的所有结果，都必须在经过对其合理性、有效性认真分析判断后才能适用于工程设计。一般，电算的结果主要包括结构的自振周期，楼层弹性层间位移、楼层地震剪力系数、楼层的弹塑性层间位移，楼层的侧向刚度比，振型参与质量系数，墙和柱的轴压比及墙、柱、梁和板的配筋，底层墙和柱底部截面的内力设计值。对电算结果的合理性有一个正确的判断，这就要求计算时必须选用正确的计算简图与合理的结构方案，还得分别将抗震设防烈度以及场地类别正确的输入，除此之外，还必须将电算程序中的其他参数准确合理的输入。

3.1结构的抗震等级的确定

在建筑工程设计中，按照抗震设防来分类，一般的民用住宅建筑、公寓、办公楼等，很多房屋建筑是属于丙类建筑。当确定这些建筑的抗震等级时，通常是根据本地区的抗震设防烈度、结构类型以及建筑高度以及《抗震规范》来确的。但是对于交通、电讯、消防、能源以及医疗类建筑，大型商场与体育场馆等公共建筑，首先，就应该确定其中哪些建筑物是乙类建筑。我们通常按照抗震设防烈度来计算乙、丙类建筑的地震作用。通常情况乙类建筑，当抗震设防烈度在6～8度时，应该采取抗震措施。一般是在本地区的抗震设防烈度的基础上再增加一度，再查表来确定其抗震等级。若该乙类建筑处于7度地区，而其高度又超过规定的范围，此时，就应该采取更为有效的其他抗震措施。

3.2地震力的振型组合数

多层建筑结构，若不需要进行扭转耦联计算，其地震力的振型组合数不应小于3；若振型组合数大于3，则应该取3的倍数，但与小于建筑物的层数；若房屋层数少于3层，振型组合数就取层数。不规则的高层建筑，当需要考虑扭转耦联时，其振型数不应小于9。建筑结构层数比较多或者其刚度变化较大时，其振型组合数应越大，比如有转换、小塔楼等建筑，其振型组合数不应小于12，但是也不得多于3倍层数。我们一般可以采取振型参与质量为总质量的90%时所需要的振型数作为合适的振型数。在应用SATWE等程序进行电算时，便可以将这种参与质量的比值输入进去。但是，有些设计人员重视程度不够，往往比较随意的选取振型数，这是不行的。另外，只有在建筑结构的扭转比较明显时，才采用耦联计算，若必要时还是需要补充非耦联计算。

3.3结构周期折减系数的确定

框架结构建筑结构中，因为存在填充墙，其实际刚度往往比计算刚度大。计算周期比实际周期大，因而，计算出来的地震剪力偏小，显得结构的安全性较差，所以应该对结构的计算周期进行适当的折减，但是折减系数不得过大。若框架结构采用砌体填充墙，则其计算周期折减系数为0.6～0.7；若采用轻质砌体或者砌体填充墙较少则可取0.7～0.8；当全部用轻质墙体板材时，折减系数为0.9。而只有无填充墙的纯框架，才可以不进行计算周期折减。

4建筑结构中抗震设计新的思路

建筑结构抗震设计方法的发展，如下图所示，从最初的0.1倍的结构自重作为水平力施加在结构步入由基于承载力的刚性设计发展到基于位移和变形控制的柔性设计。

4.1刚性结构提高建筑物的抗震性能

通常高层公寓柔性结构为主流，靠整个建筑来减弱地震引起的摇动，但在强风刮过来时，楼的结构也会发生一定的摇动。采取了刚性结构后，摇动大大降低。如高级别的地震发生时，柔性结构的建筑一般要摇动1m左右，而刚性结构建筑只摇动30cm。

4.2橡胶提高建筑物的抗震性能

如在日本东京一座免震结构公寓高达93m，建筑物的使用了新研制的高强度16积层橡胶，建筑物的中央部分使用了天然橡胶系统的积层橡胶。这样，在裂度为6的地震发生时，就可将建筑物的受力减少至二分之一。一种超高层楼房用抗震装置，使用的是类似橡胶的黏弹性体，该装置可将强风造成的摇动减轻40%，同时也可提高抗震能力。

4.3“局部浮力”的抗震系统

目前，日本开发了一种名为“局部浮力”的抗震系统，即在传统抗震构造基础上借助于水的浮力支撑整个建筑物。据日本媒体报道，普通抗震结构把建筑物的上层结构与地基分离开，以中间加入橡胶夹层和阻尼器的方式支撑建筑物。相比之下，“局部浮力”系统在上层结构与地基之间设置贮水槽，建筑物受到水的浮力支撑。水的浮力承担建筑物大约一半重量，既减轻了地基的承重负荷，又可以把隔震橡胶小型化，降低支撑构造部分的刚性，从而提高与地基间的绝缘性。地震发生时，由于浮力作用延长了固有振荡周期，即晃动一次所需时间，建筑物晃动的加速度得以降低。6～8层建筑物的固有周期最大可以达到5s以上。因此，在城市海湾沿岸等地层柔软地带也可以获得较好抗震效果。此外，贮水槽内贮存的水在发生火灾时可用于灭火，地震发生后可作为临时生活用水。这一系统成本并不算高。以8层楼医院为例，成本比普通抗震系统高出大约2%。

4.4“滑动体”基础提高建筑物抗震性能

古旧建筑独户建筑与高层楼房相比整体重量轻，积层橡胶不起作用。有效的抗震方法是在建筑物与基础之间加上球型轴承或是滑动体，形成一个滚动式支撑结构，这样可减轻地震造成的摇动。古旧建筑的抗震问题也得到了有关方面的重视。

5结语

综上所述，建筑结构的抗震设计是一个完整、系统的过程，从场地的选择到建筑物的结构设计，抗震设计贯穿，整个过程。而且建筑物的抗震设计是衡量建筑结构设计是否符合要求的重要指标。因此如何准确、合理的运用不同的抗震设计方法，是非常重要的，对于不同的建筑，不同的情况应区别对待，从而寻求最合理设计方法。我国目前的抗震设计方法尚有一些不足之处，需要我们在实践中加以完善。

总之，要确保建筑结构中的抗震设计能高效完成，应在遵循相关建筑抗震规范要求的原则上，进行科学地合理地设计，确保建筑物具有稳定的可靠的抗震性能，达到建筑物小震不坏、中震可修、大震不倒的标准。

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